28
3/27/2013 1 Ozna Označavanje avanje čelika elika i osnove osnove prora proračuna una METALNE I DRVENE KONSTRUKCIJE VEŽBE BR.1-1 1 2 Označavanje čelika Označavanje čelika je visoko standardizovano. Usvojen je Evropski sistem označavanja. SRPS EN 10027-1:2003 Sistem za označavanje čelika-Deo 1: Označavanje, osnovne oznake; SRPS EN 10027-2:2003 Sistem za označavanje čelika - Deo 2: Brojčani sistem; SRPS CR 10260:2003 Sistem za označavanje čelika - Dodatne oznake;

OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

1

OznaOznaččavanjeavanje ččelikaelika ii osnoveosnove proraproraččunauna

METALNE I DRVENE KONSTRUKCIJE

VEŽBE BR.1-1

1

2

Označavanje čelika

Označavanje čelika je visoko standardizovano.Usvojen je Evropski sistem označavanja.

SRPS EN 10027-1:2003 Sistem za označavanje čelika-Deo1: Označavanje, osnovne oznake;SRPS EN 10027-2:2003 Sistem za označavanje čelika -Deo 2: Brojčani sistem;SRPS CR 10260:2003 Sistem za označavanje čelika -Dodatne oznake;

Page 2: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

2

3

Fizičke karakteristike / grupa 1

(Stanje isporuke)

G1 NeumirenG liveni čelici

Granica razvlačenja u MPa G2 Umiren

S konstrukcioni čelici G3 Uslovi isporuke opciono

G4 Uslovi isporuke po izboru proizvođača

M Termomehaničko valjanje

S 355 J2 G3 + Z35 N Normalizovano valjanje

Osnovna oznakaDodatna oznaka

1Dodatna oznaka

2Dopunska

oznaka

Fizičke karakteristike / grupa 2

Mehaničke karakteristike L Za niske temperature

Energija loma prilikom udara (Charpy) M Termomehaničko oblikovanje

Temp oC 27J 40J 60J N Normalizovani valjani

20 JR KR LR O Za ofšor konstrukcije

0 JO KO LO W Otporni na atmosferske uticaje

-20 J2 K2 L2

-30 J3 K3 L3 Specijalni zahtevi

-40 J4 K4 L4 Z15 min 15% redukcije površine

-50 J5 K5 L5 Z25 min 25% redukcije površine

-60 J6 K6 L6 Z35 min 35% redukcije površine

OZNAČAVANJE ČELIKA

4

Izbor vrste i kvaliteta čelika kao osnovnog materijala za nosećukonstrukciju

Parametri koji utiču na izbor kvaliteta osnovnog materijala:

•otpornost na krti lom i zamor materijala•otpornost na lamelarno cepanje.

Zavisi od više faktora:

•vrste i značaja konstrukcije,•intenziteta i prirode opterećenja,•oblikovanja konstrukcije i njenih detalja,•minimalne radne temperature,•ekonomskih pokazatelja.

Page 3: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

3

5

Novi sistem označavanja čelika Stari sistem označavanjačelika prema

JUS C. BO.002/1986Oznake premaSRPS EN 10027-1

Oznake premaSRPS EN 10027-2

S185 1.0035 C0130

S235JR 1.0037 C0370

S235JRG1 1.0036 C0371

S235JRG2 1.0038 C0361

S235J0 1.0114 C0362

SJ2G3 1.0116 C0363

S275JR 1.0044 C0451

S275J0 1.0143 C0452

S275J2G3 1.0144 C0453

S355JR 1.0045 C0561

S355J0 1.0553 C0562

S355J2G3 1.0570 C0563

6

Slovni simbol osnovne oznake kod specifičnih čelika

G za liveni čelikS za konstrukcioni čelik (S235, S275, S355 ...)B za betonske čelike (B500 ...)P za čelik za opremu pod pritiskom (P265, P355)E za čelik za mehaničke konstrukcije (E295, ...)Y za čelik za prednaprezanje betona (Y1770 ...)

Za čelicne konstrukcije u građevinarstvi koriste sepretežno konstrukcioni čelici (nelegirani, niskougljenični čelici).

Page 4: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

4

7

Tehnički uslovi isporuke proizvodaObrađeni su u standardu SRPS EN 10025:"Toplovaljani proizvodi od nelegiranih konstrukcionih čelika -Tehnicki zahtevi za isporuku“

U ovom standardu se definisu:

•vrsta čelika (mehaničke karakeristike, hemijski sastav),•kvalitet čelika (žilavost na krti lom - energija loma naodgrovarajućoj temperaturi),•način dezoksidacije i stanje isporuke.

8

Izbor vrste i kvaliteta čelika kao osnovnog materijala zanoseću konstrukciju

Parametri koji utiču na izbor kvaliteta osnovnogmaterijala:•otpornost na krti lom i zamor materijala•otpornost na lamelarno cepanje.

Zavisi od više faktora:

•vrste i značaja konstrukcije,•intenziteta i prirode opterećenja,•oblikovanja konstrukcije i njenih detalja,•minimalne radne temperature,•ekonomskih pokazatelja.

Page 5: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

5

9

Tehnicka regulativa za izbor kvaliteta čelika

JUS U.E7.010/1988: "Izbor osnovnog čelicnog materijala" - U koliziji sa novousvojenim standardom zaoznačavanje čelika

Evrokod 3 Deo 1-10: "Izbor osnovnog materijala u pogledu otpornosti na krti lom i lamelarno cepanje" -Nije jos uvek usvojena definitivna verzija

10

Osnove proračuna čeličnih konstrukcija

Osnovni kriterijum je pouzdanost koja se ogleda kroz:

• sigurnost - konstrukcija sa odgovarajućim stepenomsigurnosti mora da bude sposobna da prihvati sva opterećenjakoja će se javiti tokom njenog veka (kontrola napona,stabilnosti,...);

• funkcionalost - konstrukciia mora da omogući normalnofunkcionisanje objekta shodno njegovoj nameni (kontroladeformacija i vibracija);

• trajnost - faktori od uticaja su izbor i kvalitet materijala,kvalitet izvodačkih radova, konstrukcijsko oblikovanje, nivoodržavanja objekta (korozija, zamor matrijala,)

Page 6: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

6

11

Metode proračuna

Prema teoriji dopuštenih napona

• deterministički pristup;zastupljen u domaćim propisima;

• Prema teoriji graničih stanja

• poluprobabilistički pristup;zastupljen u većini savremenih propisa (Evrokod);

12

Proračun prema teoriji dopuštenih napona

• Standardom se definišu (propisuju) određeni slučajevi(kombinacije) opterećenja i odgovarjući dopušteni naponi kojine smeju biti prekoračeni!• Kriterijum za iscrpljenje nosivosti je dostizanje granicerazvlačenja (fy).• Dopušteni naponi se određuju (determinišu) na osnovujedinstvenih koeficijenata sigurnosti () kojima se deli napon nagranici razvlačenja (fy).• Zasniva se na Teoriji elastičnosti i u pogledu proračuna uticajau elementima konstrukcije (globalna analiza) i u pogledudimenzionisanja preseka i elemenata (lokalna analiza).• Pored kontrole napona obavezna je i kontrola deformacija.

Page 7: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

7

13

Slučajevi opterećenja

I slučaj opterećenja - osnovno opterećenje(sopstvena težina, stalno opterećenje, sneg, korisnoopterećenje, saobraćajno opterećenje,...)

II slučaj opterećenja - osnovno + dopunsko opterećenje(dopunska opterecenja su: vetar, temperatura, sile kočenja,bočni udari,...)

III slučaj opterećenja - osnovno + dopunsko + izuzetnoopterećenje (izuzetna opterećenja su: udar vozila, seizmičkiuticaju, požar...)

14

Slučaj opterećenja Koeficijentsigurnosti

1 I slucaj opterećenja (osnovno) = 1,50

2 II slučaj opterećenja(osnovno+dopunsko)

= 1,33

3 III slučaj opterećenja(osnovno+dopunsko+izuzetno)

= 1,20

Koeficijenti sigurnosti

Page 8: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

8

15

Oznakačelika

I slučajopterećenja

II slučajopterećenja

III slučajopterećenja

σdop τdop σdop τdop σdop τdop

S235 160 90 180 100 200 115

S275 185 105 205 120 235 130

S355 240 140 265 155 300 175

Tabela - Dopušteni naponi [MPa]

16

Način proračuna konstrukcije

Page 9: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

9

17

Proračun i konstruisanjeelemenata konstrukcija

Osnovni slučajevi naprezanja elemenata

Aksijalno zatezanje (Nt)Aksijalni pritisak (Nc)

Savijanje (M i V)

Ekscentrično zatezanje (savijanje+zatezanje)

Ekscentričan pritisak (savijanje+pritisak)

Torzija

18

Aksijalno opterećenielementi

Aksijalno (centrično) zategnuti elementi;

Aksijalno (centrično) pritisnuti elementi;

Suštinska razlika u proračunu!

Zatezanje najjednostavniji vid naprezanja čelika

Pogoduje čeliku kao materijalu

Page 10: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

10

19

Proračun aksijalno zategnutih elemenata

Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrolanapona;

Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanjaveze na kraju elementa;

U vezi sa zavrtnjevima ili zakivcima treba uzetiu obzir slabljenje poprečog preseka rupama zaspojna sredstva!

20

Kontrola napona – bez slabljenja

• Ukoliko nema slabljenja poprečnog preseka, kontolanapona se vrši na sledeći način:

Nt sila zatezanja,

A površina poprečnog preseka (bruto),

σdop dopušten normalni napon,

fy granica razvlačenja,

koeficijent sigurnosti.

yfdop

AtN

Page 11: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

11

21

Kontrola napona – za oslabljen presek

Ukoliko se presek slabi rupama za spojnasredstva, kontola napona se vrši na sledećinačin:

yfdop

AnettN

Nt sila zatezanja,

Anet površina poprečnog preseka (neto),

σdop dopušten normalni napon,

fy granica razvlačenja,

koeficijent sigurnosti.

22

Neto površina poprečnog preseka

Dobija se kada se od ukupne, bruto površineoduzme površina svih otvora (rupa za spojnasredstva) u istom preseku

Anet=A-A

A bruto površina,

A ukupna površina otvora (rupa).

Page 12: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

12

23

Opasan (merodavan) presek

t)d2b(A oInet t)d4s2e2e(A o2

IInet

Merodavan presek je presek sa manjom neto površinom!

24

Vitkost zategnutih elemenata

Kod dinamički opterećenih konstrukcija

300il

Kod statički opterećenih konstrukcija

400il

l -dužina elementa,

i -minimalni poluprečnik inercije.

Page 13: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

13

25

1. Zadatak

Dimenzionisati štao opterećen silom zatezanja od 1000 kN. Štap usvojiti odINP profila.

Za usvojeni profil štapa proveriti napone kada se profil oslabi sa po dverupe na nožicama za maksimalni dozvoljeni prečnik zavrtnja.

Izvršiti ponovno dimenzionisanje ako usvojeni profil ne zadovoljava

Osnovni materijal: Č0361 (S235)Slučaj opterećenja: I

Osnovni materijal č0361 (I sl.o.) dopušten napon zatezanja : σdop = 16 kN/cm2

Rešenje:

Potrebna površina profila:Apot=Nf/σdop=1000/16=62.5 cm2

Iz tablica za IPE profile usvajamo prvi profil koji ima veću površinu odpotrebne, a to je IPE330

26

b

tw

tf

y

z

hi

p

U tablicama su date geometrijske karakteristike profila IPE 330

G

kg/m

h

mm

b

mm

tw

mm

tf

mm

r

mm

A

cm2

hi

mm

d

mmØ

pmin

mm

pmax

mm

AL

m2/m

AG

m2/t

IPE 330 49,1 330 160 7,5 11,5 18 62,6 307 271 M 16 78 96 1,254 25,52

r

y

z

Page 14: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

14

27

Napon u profiluσ=N/A=1000/62.60=15.97kN/cm2<16kN/cm2

usvojeni profil zadovoljavaProvera napona za oslabljeni profil

σ=Nf/Anet=1000/54.78=18.25 kN/cm2>σdop

Usvojeni profil ne zadovoljava, usvajamo novi profil IPE 360

A=72.7 cm2

σ=Nf/Anet=1000/64.06=15.61 kN/cm2< σdop profil zadovoljava

ako uzmemo da je za IPE 360 max zavrtanj M22d0=24mm

2f0neto cm78.5482.76.6215.17.146.62td4AA

G

kg/m

h

mm

b

mm

tw

mm

tf

mm

r

mm

A

cm2

hi

mm

d

mmØ

pmin

mm

pmax

mm

AL

m2/m

AG

m2/t

IPE 360 57,1 360 170 8 12,7 18 72,7334,6

298,6

M 22 88 88 1,353 23,70

2f0neto cm06.6464.87.7227.17.147.72td4AA

2f0neto cm51,6019,127,7227,14.247,72td4AA

28

σ=Nf/Anet=1000/60.51=16.52 kN/cm2 >σdop profil nezadovoljava

Zaključak: Potrebno je povećati bruto površinu oslabljenog preseka za oko20% u odnosu na potrebnu površinu neoslabljenog bruto preseka

Potrebna površina profila:

Apot=Nf/(0.8*σdop)=1000/(0.8*16)=78.125 cm2

usvajamo IPE 400

G

kg/m

h

mm

b

mm

tw

mm

tf

mm

r

mm

A

cm2

hi

mm

d

mmØ

pmin

mm

pmax

mm

AL

m2/m

AG

m2/t

IPE 400 66.3 400 180 8.6 13.5 21 84.5 373 331 M 22 96 98 1,467 22.12

A=84.50 cm2

σ=Nf/Anet=1000/71,54=13.97 kN/cm2< σdop profil zadovoljava

2f0neto cm54,7196,125,8435,17,145,84td4AA

Page 15: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

15

29

2. Zadatak

Odrediti maksimalnu silu zatezanja koju može da prenese štap zadatog poprečnog preseka.Veza štapa za čvorni lim ostvaruje se pomoću zavrtnjeva. Položaj zavrtnjeva usvojitiprema liniji zavrtnjeva, a za prečnik zavrtnjeva usvojiti maksimalan prečnik za zadati profil.

Rastojanje između susednih zavrtnjeva u podužnom pravcu jednako je 3do.Osnovni materijal: Č0361 (S235)Slučaj opterećenja: I

30

Osnovni materijal č0361 (I sl.o.) dopušten napon zatezanjaσdop = 16 kN/cm2

a) IPE 240

Geometrijske karakteristike poprečnog preseka:A= 39,1 cm2

bf =120 mmtf = 9,8 mm

Maksimalni dozvoljeni prečnik rupe za spojna sredstvad0 =17 mmUsvajaju se zavrtnjevi M16

Proračun maksimalne sile zatezanjakoju može da prenese profil IPE 240.- Presek I-I (bruto poprečni presek)

NI =A⋅σdop =39,1⋅16=625,6kN

Page 16: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

16

31

Presek II-II (neto poprečni presek)

Anet= A − n ⋅ d ⋅ t f = 3 9,1 − 4 ⋅ 1,7 ⋅ 0,9 8 = 3 2,44 cm 2

NII =Anet⋅σdop =32,44⋅16=519,0kN

N max =min(NI,NII)=519,0kN

b) HEB 240

A= 106,0 cm2

bf =240 mmtf =17,0mm

y

t f

tw

h

z

bf

32

Maksimalni dozvoljeni prečnik rupe za spojnasredstva d0 = 25 mmUsvajaju se zavrtnjevi M243 d0 =75 mm

Proračun maksimalne sile zatezanjakoju može da preneseprofil HEB 240

- Presek II-II (neto poprečni presek)

Anet,II = A − n⋅ d ⋅ t f = 106,0− 4 ⋅ 2,5⋅ 1,7 = 89,0 cm2

NII = Anet,II ⋅ σdop = 89,0⋅ 16=1424,0 kN

-Presek I-I (bruto poprečni presek)

NI =A⋅σdop =106,0⋅16=1696,0kN

70

Page 17: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

17

33

mm26.783570d 222

d3 = 96,0 mm

- Presek III-III (neto poprečni presek)

d1 =(240−96−2⋅35)/2= 37mm

2ffw cm4.247.1242106tb2AA -Površina rebra

2f03211,net,f cm50.387.1)5.246.983.727.32(t)d4dd2d2(A

2w1,net,fIII,net cm40.1014.245.382AA2A

kN4.16220.164.101AN dopIII,netIII

Nmax=min(NI, NII, NIII)=1424.0 kN

34

dopyW

M

dopyz

y

Ib

ST

Nosači opterećeni na savijanje i smicanje

Uticaji u nosaču

M – momenat savijanja

T – transverzalna sila

zI

M

y

Normalni napon u bilo kojoj tački preseka

yz

y

Ib

ST

Smičući napon u bilo kojoj tački preseka

Sy – statički moment inercije

bz – širina preseka

Uslov za dimenzionisanje nosača

Page 18: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

18

35

q =7 kN/mP =20 kNa = 2 mL= 6 m

4. Zadatak

•Dimenzionisati nosač sistema proste grede koji je opterećenprema skici. Nosač je kontinualno bočno pridržan.

Poprečni presek nosača usvojiti iz asortimana vruće valjanih profila:IPE HEB HEM

Osnovni materijal: Č0361Slučaj opterećenja: IIDozvoljeni ugib nosača: L/250

36

Osnovni materijal Č0361 (II sl.o.)dopušten normalni napon σdop = 18 kN/cm2

dopušten smičući napon dop = 10 kN/cm2

Dimenzionisanje nosača:Uticaji u nosaču

Wpot=Mmax/σdoz

Wpot=54.67*102/16=303.7 cm3

Page 19: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

19

37

b

tw

tf

y

z

hi

p

Usvajamo iz tablica profil sa većim otpornim momentom od potrebnog.To je profil IPE 240

G

kg/m

h

mm

b

mm

tw

mm

tf

mm

r

mm

A

cm2

hi

mm

d

mmØ

pmin

mm

pmax

mm

AL

m2/m

AG

m2/t

r

y

z

IPE 240 30,7 240 120 6,2 9,8 15 39,1 220,4 190,4 M 12 66 68 0,922 30,02

38

G

kg/m

Iy

mm4

Wel.y

mm3

Wpl.y

mm3

iy

mm

Avz

mm2

Iz

mm4

Wel.z

mm3Wpl.z

mm3

iz

mm

s s

mm

Itmm4

Iwmm6

IPE 240 30,7 3892 324 366,6 9,97 19,14 283,6 47,27 73,92 2,69 43,37 12,88 37,39

Pored geometrijskih potrebni su nam i statički podaci zausvojeni profilSy=183 cm3

2dop

22

y

maxmax cm/kN18cm/kN87.16

324

1067.54

W

M

2dop

2

yw

ymaxmax cm/kN10cm/kN6.2

389062.0

18333.34

It

ST

Kontrola napona:

Page 20: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

20

39

Kontrola uporednog napona na mestuMaksimalnog momenta savijanja

Todg=34.33-2*7=20.33 kN

3fff0,y cm4.135

2

98.024)98.012(

2

th)tb(S

222

1 185152

980224

3890

106754

2

2cm/kNcm/kN.

).(.th

I

Mdop

f

y

MAX

2201 10141

3890620

41353320cm/kNcm/kN.

.

..

It

STdop

yw

,y

222221

21 18601514135153 cm/kNcm/kN... dopu

40

Kontrola ugiba:

cm.IE

lqf

y)qmax( 41

389021000384

6001075

384

5 424

cm.all

a

IE

Pf

y)Pmax( 9502006003

600

200

38902100027

203

27

322322

Položaj maksimalnog ugiba usled sile P=20 kN

2300326

3

200600

3

2222 lcmcm

alx

dop)Pqmax( fl

....f 250

40235295041

Page 21: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

21

41

b

tw

tf

y

z

hi

p

b) Poprečni presek HEB 180

G

kg/m

h

mm

b

mm

tw

mm

tf

mm

r

mm

A

cm2

hi

mm

d

mmØ

pmin

mm

pmax

mm

AL

m2/m

AG

m2/t

r

y

z

HEB 180 51.2 180 180 8.5 14 15 65.30 152 122 M 24 88 92 1.037 20.25

42

G

kg/m

Iy

mm4

Wel.y

mm3

Wpl.y

mm3

iy

mm

Avz

mm2

Iz

mm4

Wel.z

mm3Wpl.z

mm3

iz

mm

s s

mm

Itmm4

Iwmm6

HEB 180 51.2 3831 426 481 7.66 20.24 1363 151 231 4.57 54.07 42.16 93.75

Pored geometrijskih potrebni su nam i statički podaci zausvojeni profilSy=241 cm3

222

188012426

106754cm/kNcm/kN.

.

W

Mdop

y

maxmax

22 105423830850

2413334cm/kNcm/kN.

.

.

It

STdop

yw

ymaxmax

Kontrola napona:

Page 22: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

22

43

Kontrola uporednog napona na mestuMaksimalnog momenta savijanja

Todg=34.33-2*7=20.33 kN

30 2209

2

41184118

2cm.

.).(

th)tb(S f

ff,y

2dop

22

f

y

MAX1 cm/kN18cm/kN85.10

2

)4.1218(

3830

1067.54

2

t2h

I

M

2dop

2

yw

0,y1 cm/kN10cm/kN31.1

383085,0

2,20933,20

It

ST

2dop

22221

21u cm/kN18cm/kN1.1131.1385.103

44

Kontrola ugiba:

cm.IE

lqf

y)qmax( 471

383021000384

6001075

384

5 424

cm.all

a

IE

Pf

y)Pmax( 9602006003

600

200

38302100027

203

27

322322

Položaj maksimalnog ugiba usled sile P=20 kN

2300326

3

200600

3

2222 lcmcm

alx

dop)Pqmax( fl

....f 250

402432960471

Page 23: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

23

45

b

tw

tf

y

z

hi

p

b) Poprečni presek HEM 160

G

kg/m

h

mm

b

mm

tw

mm

tf

mm

r

mm

A

cm2

hi

mm

d

mmØ

pmin

mm

pmax

mm

AL

m2/m

AG

m2/t

r

y

z

HEM 160 76.2 180 166 14.5 23 15 97.1 134 104 M 20 86 90 0.97 12.74

46

G

kg/m

Iy

mm4

Wel.y

mm3

Wpl.y

mm3

iy

mm

Avz

mm2

Iz

mm4

Wel.z

mm3Wpl.z

mm3

iz

mm

s s

mm

Itmm4

Iwmm6

HEB 180 76.20 5100 566 675 7.25 30.81 1760 212 326 4.26 77.57 162.4 108.1

Pored geometrijskih potrebni su nam i statički podaci zausvojeni profilSy=337 cm3

222

18709566

106754cm/kNcm/kN.

.

W

Mdop

y

maxmax

22 105615100451

3373334cm/kNcm/kN.

.

.

It

STdop

yw

ymaxmax

Kontrola napona:

Page 24: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

24

47

Kontrola uporednog napona na mestuMaksimalnog momenta savijanja

Todg=34.33-2*7=20.33 kN

30 7299

2

321832616

2cm.

.)..(

th)tb(S f

ff,y

222

1 18272

32218

5100

106754

2

2cm/kNcm/kN.

).(.th

I

Mdop

f

y

MAX

2201 10820

5100451

72993320cm/kNcm/kN.

,

,,

It

STdop

yw

,y

222221

21 183378203273 cm/kNcm/kN,,, dopu

48

Kontrola ugiba:

cm.IE

lqf

y)qmax( 101

510021000384

6001075

384

5 424

cm.all

a

IE

Pf

y)Pmax( 7202006003

600

200

51002100027

203

27

322322

Položaj maksimalnog ugiba usled sile P=20 kN

2300326

3

200600

3

2222 lcmcm

alx

dop)Pqmax( fl

....f 250

402821720101

Page 25: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

25

49

Dimenzionisati konzolni nosač, prema zadatom opterećenju.Za konzolu usvojitia)INP profilb)zavareni I profil

q =10,0 kN/m

P = 25 kN

L = 3,0 m

Osnovni materijal: S235Slučaj opterećenja: I

Podaci potrebni za proračun:Osnovni materijal:

σdop = 16 kN/cm2

dop = 9 kN/cm2

50

Uticaji u nosaču

T [ kN ] Tmax= 55 kN

M [ kNm] Mmax= 120 kNm

a) Dimenzionisanje INP nosača

Wpot=Mmax/σdoz

Wpot=120*102/16=750 cm3

Page 26: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

26

G

kg/m

h

mm

b

mm

tw

mm

tf

mm

r1

mm

A

cm2

r2

mm

d

mmØ

pmin

mm

pmax

mm

AL

m2/m

AG

m2/t

G

kg/m

Iy

cm4

Wel.y

cm3

Wpl.y

cm3

iy

cm

Avz

cm2

Iz

cm4

Wel.z

cm3

Wpl.z

cm3

iz

cm

s s

cm

It

cm4

Iw

cm6

IPN 320 61 12510 782 914 12.7 39.26 555 84.7 143 2.67 63.9 72.5 129

IPN 320 61 320 131 11.5 17.3 11.5 77.7 6.9 257.9 M 12 70 80 1.09 17.87

Usvojen profil IPN 320

222

163415782

10120cm/kNcm/kN.

W

Mdop

y

maxmax

22 105615100451

3373334cm/kNcm/kN.

.

.

It

STdop

yw

ymaxmax

Kontrola napona:

Page 27: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

27

b

tw

tf

y

z

hi

p

r

y

z

Vrednosti vitkosti λv za različte vrste čelika i debljine lima

Kvalitet čelikat < 40 mm t > 40mm

fy [kN/cm2] λV fy [kN/cm2] lV

Č 0361 24 92,9 21,6 98,0

Č 0561 36 75,9 32,4 80,0

Λv-vitkost na granici tečenja

Vrednosti koeficijenta geometrijske nesavršenosti za različite krive izvijanja

Kriva izvijanjaAo A B C D

α 0,125 0,206 0,339 0,489 0,756

Page 28: OOzznnaačaavvaannjjee čelielikkaa i oosnsnoovvee ... i... · Kontrola nosivosti poprečnog preseka – kontrola napona; Kontrola napona zavisi od načina ostvarivanja veze na kraju

3/27/2013

28